[发明专利]一种分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制方法

权利要求书

1.一种分布式光伏发电系统的构网跟网统一化控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：构建所述分布式光伏发电系统的构网/跟网统一化控制结构；所述控制结构包括两条虚拟控制回路：跟网型控制回路与构网型控制回路，分别实现跟网型控制回路及构网型控制回路的控制；

S2：根据S1中的所述控制结构，构建所述分布式光伏发电系统的约束关系；所述约束关系如下：

其中，I_pcc、V_pcc分别为光伏并网变换器的输出电流和输出电压，Z_c=R_c+jX_c为所述光伏并网变换器的输出滤波器阻抗，I_L、I_M为输入所述跟网型控制回路和构网型控制回路的控制模块的虚拟输入电流；Z_L=R_L+jX_L和Z_M=R_M+jX_M分别为所述跟网型控制回路和构网型控制回路的虚拟阻抗；V_L和V_M为所述跟网型控制回路、构网型控制回路的输出电压；Rc为所述光伏并网变换器的输出滤波器电阻，Xc为所述光伏并网变换器的输出滤波器电抗，R_L、R_M分别为所述跟网型控制回路、构网型控制回路的虚拟电阻，X_L、X_M分别为所述跟网型控制回路、构网型控制回路的虚拟电抗，j为虚数单位；

S3：根据S2中的约束关系，设计虚拟分配系数k₁，通过虚拟分配系数k₁进行虚拟电流及阻抗的分配，推导虚拟的输出电压合成方程，具体步骤为：

设Z_L=k₁Z_c，k₁为虚拟分配系数；

通过所述S2中的约束关系得出弱阻抗下的构网型控制回路的虚拟阻抗为：

因此，所述构网型控制回路的控制模块的虚拟输出电流I_L表示为：

从而推导得出所述光伏并网变换器的虚拟的输出电压合成方程为：

；

S4：设计附加主动阻尼控制器，将所述主动阻尼控制器附加在所述跟网型控制回路和构网型控制回路的控制方法中，具体包括：

针对所述分布式光伏发电系统的状态空间模型进行线性化，系数矩阵A、B如下，其中L_L和L_M分别为所述跟网型控制回路、构网型控制回路的输出滤波器电感；u为系统控制量，x为系统状态量，C为系统输出电容器；

设定权重矩阵Q与R，以及可行解矩阵P为正定对称矩阵，其中Q、R为k阶对角矩阵，其中元素分别取q1、r1，k取所述分布式光伏发电系统的状态空间模型中的所述系数矩阵A、B的阶数；

对所述可行解矩阵P进行求解，有以下表达式：

PA+A^TP- PB R^-1 (B)^TP =-Q

由于所述系统控制量u中含有非线性项，因此将其重新设计为u_new=－R^﹣1B^TP∆x，将所述分布式光伏发电系统的状态空间模型线性化为A∆x＋Bu_new；

若要使u转换为u_new，需要满足以下条件：

其中，P_s,abc和V_s,abc（s=L，M）分别为线性化所需的系统功率附加值和所述跟网型控制回路、构网型控制回路的输出电压值；u_L、u_M分别为所述跟网型控制回路、构网型控制回路的系统控制量，u_Lnew和u_Mnew分别为所述跟网型控制回路、构网型控制回路在所述分布式光伏发电系统的状态空间模型线性化后的系统控制量。